Presentazione dell'autore: Waters Stanton
Waters Stanton, innovatore nelle antenne HF
Waters Stanton è una figura riconosciuta nel mondo del radiantismo, nota in particolare per i suoi contributi innovativi nel campo delle antenne HF e delle soluzioni pratiche per i radioamatori alle prese con problemi di spazio.
Con decenni di esperienza nella sperimentazione e nello sviluppo di antenne, Waters Stanton condivide generosamente le sue conoscenze attraverso articoli tecnici, video e tutorial destinati alla comunità radioamatoriale internazionale.
Il suo approccio pragmatico e accessibile ha aiutato migliaia di radioamatori a superare gli ostacoli legati alle restrizioni sui giardini, ai regolamenti condominiali e alla mancanza di spazio.
A proposito di Ham Radio Store UK
Waters Stanton è il fondatore di Ham Radio Store UK, dove continua a sviluppare e a testare nuove soluzioni d'antenna per rispondere alle esigenze reali degli operatori radio. La sua competenza copre tutti gli aspetti del radiantismo, dagli hotspot digitali alle installazioni d'antenna complesse.
💬 Waters Stanton ci spiega:
«Mi chiamo Waters Stanton e in questo articolo desidero condividere con i lettori un'antenna che ho sviluppato e che risolve un problema comune a molti radioamatori: come accedere alle bande HF quando il giardino o il terreno è soggetto a restrizioni, regolamenti o semplicemente offre poco spazio. La chiamo antenna verticale HF ‹quasi invisibile›, una verticale di 4 metri che copre cinque bande HF (20, 17, 15, 12 e 10 metri). È semplice, economica, discreta e sorprendentemente efficace.»
L'esperienza di Waters Stanton con questa antenna
Waters Stanton ha sviluppato questa antenna dopo aver ricevuto numerosi messaggi di radioamatori alle prese con gli stessi problemi: l'impossibilità di installare antenne tradizionali a causa di varie restrizioni. Dopo mesi di sperimentazione con diverse lunghezze di filo, tipi di palo e configurazioni di radiali, è arrivato a questa soluzione ottimale di 4 metri.
Testimonianza di Waters Stanton: «Ad essere onesto, sono rimasto piacevolmente sorpreso dalle prestazioni di questa piccola verticale. Ho confrontato informalmente questa antenna con una 4BTV (una verticale multibanda molto diffusa) e ho trovato che la verticale quasi invisibile di 4 metri era notevolmente vicina sui 20 m, 15 m e 10 m in termini di rapporti e di ricezione. I confronti esatti sono difficili perché la propagazione varia di continuo, ma le prestazioni sono abbastanza buone per un piacevole traffico in HF.»
Il suo approccio pragmatico e i suoi test rigorosi hanno permesso di convalidare questa concezione semplice ma efficace, oggi utilizzata da centinaia di radioamatori in tutto il mondo in situazioni simili.
Perché un'antenna «quasi invisibile»?
Dai messaggi che ricevo è chiaro che molte persone desiderano operare in HF ma non possono installare antenne esterne convenzionali. I motivi variano: associazioni di proprietari, regolamenti restrittivi, regole di locazione, giardini piccoli o vicini contrari ai pali ingombranti.
Le antenne installate nel sottotetto sono un'alternativa possibile, ma le soffitte sono spesso piene di cablaggi elettrici e di alimentatori switching, il che rende il rumore un problema importante. Di conseguenza, per molti lettori l'unica opzione pratica è qualcosa all'esterno che sia il più discreto possibile.
Obiettivi di progettazione: nel progettare questa antenna i miei obiettivi erano semplici: un ingombro visivo ridotto, senza palo visibile né un enorme filo che attraversa il giardino, un funzionamento multibanda senza trappole né complesse reti di adattamento, una costruzione semplice ed economica, facile da installare, mantenere e smontare, e prestazioni ragionevoli rispetto a un'antenna convenzionale sulle stesse bande.
Il concetto di base: 4 metri e un unico filo
Esistono due grandi famiglie di antenne HF: orizzontali e verticali (con la V invertita come soluzione intermedia). Le antenne orizzontali richiedono in genere altezza per funzionare bene; richiedono pali a ciascuna estremità o un supporto elevato che può essere piuttosto visibile in un giardino. Le antenne verticali, invece, possono essere molto compatte e autoportanti.
«È un filo lungo 4 metri con un unun 4:1 alla base, alimentato con cavo coassiale. L'intera antenna funziona su tutte le bande, non ci sono trappole né niente del genere.»
Quello che ho scoperto tagliando e provando diverse lunghezze è che un unico filo dritto lungo circa 4 metri, montato su un palo telescopico o fisso in fibra di vetro, irradia efficacemente sui 20, 17, 15, 12 e 10 metri. Se alimenta questo elemento con un unun 4:1 e dispone alcuni radiali corti a terra, ottiene un'antenna multibanda pratica, economica e discreta.
Vantaggi principali
Un palo di 4 metri è molto meno visibile di lunghi fili orizzontali
Un unico elemento copre 5 bande senza trappole
Fissi, installi, stenda i radiali ed è pronto
Costruzione per CHF 75-150
Struttura autoportante, nessun cavo di sostegno
Soluzione perfetta per spazi ridotti
Paragonabile a verticali diffuse come la 4BTV
Facile da montare e smontare per l'uso portatile
Materiale e costi indicativi
Ecco che cosa ho usato per la mia costruzione e quanto può aspettarsi di spendere (prezzi indicativi, che dipendono dalla Sua regione e dai fornitori):
| Componente | Descrizione | Costo stimato |
|---|---|---|
| Palo telescopico 7m | In fibra di vetro, si accorcia a un'altezza pratica (usato ritratto a circa 4 metri) | CHF 25-50 |
| Filo per l'elemento verticale | Qualsiasi filo isolato adatto all'uso esterno, tagliato a circa 4 metri | CHF 6-12 |
| unun 4:1 | LDG o equivalente, per praticità e prestazioni | CHF 40-65 |
| Cavo coassiale | RG213 o simile per il collegamento alla stazione (la scelta incide sulle perdite) | Variabile secondo la lunghezza |
| Radiali corti | Diversi radiali di 2 m legati a una canna da giardino per maneggiarli facilmente | CHF 6-12 |
| Varie | Nastro isolante, fascette e materiale di impermeabilizzazione | CHF 6-12 |
💡 Costo totale stimato: può andare in onda con circa CHF 75-150. Il palo e l'unun sono gli elementi più costosi. Potrebbe perfino usare un ramo d'albero come palo, se ne ha uno e desidera mimetizzare completamente l'installazione.
Costruzione passo per passo
La costruzione di questa antenna è volutamente semplice. Descriverò ciò che ho fatto, così che possa riprodurla.
- Tagliare l'elemento: tagli un unico spezzone di filo isolato di circa 4 metri. È l'elemento radiante. Spelli un breve tratto all'estremità di base per il collegamento all'unun.
- Montare il filo sul palo: fissi il filo lungo il palo in fibra di vetro con del nastro adesivo. Non deve essere perfettamente dritto, ma eviti grandi anse o pieghe. Se ha un palo telescopico, lo estenda all'altezza desiderata (circa 4 metri).
- Installare l'unun 4:1: fissi l'unun alla base del palo e colleghi l'elemento al morsetto del filo dell'unun. Colleghi il cavo coassiale al connettore coassiale. Si assicuri che i connettori siano ben serrati.
- Stendere i radiali: ho usato diversi radiali corti lunghi 2 m, legati a una canna da giardino per maneggiarli facilmente. Li disponga a distanze più o meno uguali sul terreno attorno alla base.
- Impermeabilizzare: protegga l'unun dalle intemperie. Avvolga tutti i cablaggi esposti con nastro adesivo e usi fascette per evitare sfregamenti.
L'antenna verticale di 4 metri installata con il palo in fibra di vetro e i radiali a terra
💡 Consiglio pratico: la tecnica della canna da giardino
Se deve tagliare il prato, sollevi semplicemente i radiali sulla canna e li metta da parte mentre taglia l'erba: sono facili da spostare e da ristendere. Può aggiungere altri radiali se ha spazio; più radiali migliorano in genere l'adattamento e l'efficienza.
Radiali: quanti e di che lunghezza?
I radiali costituiscono il percorso di ritorno a terra per un'antenna verticale. In un'installazione a grandezza piena potrebbe disporre di molti radiali lunghi, ma per la versione da giardino quasi invisibile può usare radiali corti in superficie.
📐 Considerazioni sui radiali
- Più radiali migliorano l'efficienza, soprattutto se usa radiali corti in superficie. Se possibile, aggiunga altri radiali di 2-3 m per ottenere un adattamento migliore.
- Interrare i radiali è un'opzione (e può essere più estetico), ma si perde la comodità di poterli controllare e spostare.
- I radiali in superficie sono perfetti e facili da gestire per questa installazione discreta.
- I radiali sollevati sono un'opzione se desidera ottimizzare ulteriormente, ma aggiungono complessità e visibilità.
Adattamento: unun 4:1 e ATU
Uno degli aspetti ingegnosi di questo progetto è la scelta di una lunghezza dell'elemento che presenta un'impedenza approssimativamente media sulle bande di interesse. Non è un adattamento perfetto (non otterrà un ROS di 1:1), ma l'impedenza tende a collocarsi in un intervallo medio anziché molto alto o molto basso.
Note sull'adattamento:
- Deve aspettarsi un ROS generalmente intorno a 2:1 e fino a circa 3:1 agli estremi delle bande. Non è perfetto, ma è gestibile.
- La maggior parte dei ricetrasmettitori moderni include un ATU interno. Ho provato con uno Yaesu FT-710 e con l'FT-1X (Optima): entrambi si sono accordati senza difficoltà.
- Se ha un ricetrasmettitore più vecchio senza ATU, potrebbe aver bisogno di un ATU esterno o di un accordatore manuale.
- Le perdite dovute al ROS sul cavo coassiale sono spesso sopravvalutate. Anche con un ROS di 2:1 o 3:1 la perdita totale resta modesta, ben al di sotto di 1 dB in molti casi pratici.
Calcolatori online e perdite reali
Se si preoccupa delle perdite del cavo coassiale con ROS elevato, usi un calcolatore online delle perdite del coassiale. Inserisca tipo di cavo, lunghezza, frequenza e ROS e vedrà i valori della perdita totale.
📊 Risultato dei miei test: in un esempio realistico con RG213 in HF e un ROS di 3:1, le perdite sono risultate nettamente inferiori a 1 dB su gran parte delle bande in questione, un valore trascurabile rispetto alle incertezze della propagazione e alle altre perdite del sistema.
Prestazioni sulle bande
Come si comporta davvero questa piccola verticale? Ad essere onesto, sono rimasto piacevolmente sorpreso.
📻 Banda dei 20 metri
L'elemento di 4 metri corrisponde quasi a un quarto d'onda, quindi funziona molto bene per i contatti DX e locali. È su questa banda che l'antenna rende particolarmente bene.
📻 Banda dei 17 metri
Qui è quasi a grandezza piena e resta molto efficace. I risultati su questa banda sono particolarmente notevoli.
📻 Bande dei 15, 12 e 10 metri
L'elemento supera il quarto d'onda e funziona bene, anche se i lobi del diagramma di irradiazione cambiano con la frequenza.
📊 Confronto con la 4BTV
Ho confrontato questa antenna con una 4BTV (verticale multibanda molto diffusa) e ho trovato prestazioni notevolmente vicine sui 20m, 15m e 10m.
⚠️ Avvertenza importante sui 40 metri: questa antenna non copre i 40 m. Una verticale sui 40 m si comporta spesso in modo sfavorevole, producendo lobi a basso angolo quando di giorno servirebbe un'irradiazione ad angolo elevato. Se ha bisogno di prestazioni affidabili sui 40 m, questo progetto non sarà la scelta migliore, a meno di apportare ulteriori modifiche.
Ottenere più segnale in trasmissione
Un modo semplice per ottenere più segnale in trasmissione con un'antenna piccola o di compromesso è semplicemente usare più potenza. Sono consapevole che questo apre il dibattito: più potenza può essere pericolosa se non usata con le dovute precauzioni, e le normative locali vanno sempre rispettate.
🔋 Osservazioni ad alta potenza
Per i miei test ho voluto provare una potenza più elevata. Ho trovato un unun 4:1 di potenza superiore (dichiarato per 2 kW). Non ho usato 2 kW, ma ho trasmesso con alcune centinaia di watt (400-500 W):
- I rapporti in trasmissione sono migliorati di circa 1-1.5 punti S rispetto a 100 W
- Non c'è stato alcun miglioramento in ricezione (la potenza non influisce sul rapporto segnale/rumore in ricezione)
- Il funzionamento ad alta potenza richiede una particolare attenzione alla sicurezza (esposizione RF, portata dei connettori, qualità del cavo coassiale)
⚠️ Sicurezza: se intende trasmettere ad alta potenza, usi materiale adeguatamente dimensionato e prenda sul serio le precauzioni di sicurezza. Rispetti sempre le normative locali.
Impermeabilizzazione e manutenzione
Ogni installazione esterna richiede un'impermeabilizzazione accurata. Gli unun LDG non sono sempre stagni: acquisti quindi un contenitore resistente alle intemperie oppure protegga l'unun.
L'unun d'impedenza 4:1 che assicura l'adattamento tra l'antenna e il cavo coassiale
«Se vuole qualcosa di economico, facile ed efficace, usi qualcosa come la pellicola estensibile. Forse dovrà sostituirla più o meno ogni anno, ma funziona estremamente bene.»
Della pellicola estensibile (pellicola trasparente per alimenti) attorno all'unun e ai connettori, con nastro adesivo per sigillare, è una soluzione economica e sorprendentemente efficace a breve termine. La sostituisca ogni anno o quando appare logora. Per una soluzione più duratura, usi una piccola scatola di derivazione stagna con un passacavo adeguato.
Altri consigli di manutenzione
- Controlli ogni anno i connettori coassiali e l'unun per verificare l'assenza di corrosione o di infiltrazioni d'umidità
- Verifichi lo stato del palo (i pali in fibra di vetro sono piuttosto resistenti ma invecchiano) e fissi di nuovo l'elemento se il nastro si deteriora
- Se usa il trucco della canna da giardino per i radiali, tenga la canna e i radiali ben in ordine
- Si assicuri che i fissaggi siano saldi prima dei forti venti
Vista dettagliata dell'unun 4:1 con i collegamenti dell'elemento radiante e del cavo coassiale
🎥 Video esplicativo di Waters Stanton
Scopra in video la costruzione e i test di questa antenna
Waters Stanton spiega la costruzione e mostra le prestazioni dell'antenna
Domande frequenti e risoluzione dei problemi
❓ Il mio ATU riuscirà ad accordare questa antenna?
La maggior parte dei ricetrasmettitori moderni con ATU interno gestisce l'intervallo di ROS 2:1-3:1 su queste bande. Ho provato con lo Yaesu FT-710 e l'FT-1X Optima: entrambi si sono accordati senza problemi.
❓ Di quanti radiali ho bisogno?
Più radiali sono meglio, ma per un'installazione in giardino alcuni radiali di 2 m Le permetteranno di iniziare. Se lo spazio lo consente, aggiunga altri radiali per ridurre le perdite nel terreno.
❓ Posso nasconderla ai vicini?
Sì. L'idea stessa di questa antenna è un impatto visivo ridotto. Un palo di 4 metri attira meno l'attenzione di un lungo filo orizzontale o di un'alta torre con antenna a più elementi.
❓ Posso modificarne la lunghezza?
La misura di 4 metri è quella che ha funzionato bene per le bande previste. Può sperimentare con lunghezze leggermente diverse, ma il comportamento dell'impedenza cambierà.
Sicurezza e buone pratiche
⚡ Regole di sicurezza essenziali
- Rispetti le direttive sull'esposizione RF durante il funzionamento, soprattutto se sceglie di trasmettere ad alta potenza
- Usi cavo coassiale e connettori adeguatamente dimensionati. Componenti sottodimensionati possono surriscaldarsi ad alta potenza
- Si assicuri che il palo sia ben fissato e non cada con il vento o sulla casa
- Scolleghi il cavo coassiale durante i temporali e segua le direttive di sicurezza locali per la protezione dai fulmini
Riepilogo: punti chiave da ricordare
- Un unico filo verticale di 4 metri fissato a un palo in fibra di vetro offre una copertura multibanda (20-10 m) con un unun 4:1 alla base
- Radiali corti in superficie (2 m) stesi sul prato e legati a una canna da giardino facilitano la posa e la manutenzione
- Si aspetti un ROS nell'ordine di 2:1-3:1; la maggior parte delle radio moderne con ATU lo gestisce senza difficoltà
- Le prestazioni sono sorprendentemente vicine a quelle di verticali più grandi su diverse bande
- Questo progetto non copre bene i 40 m: consideri un'antenna diversa se i 40m sono essenziali
- Impermeabilizzi l'unun (pellicola estensibile o scatola di derivazione) e segua le buone pratiche di sicurezza
Conclusione
Se cerca un modo economico e poco visibile per operare su diverse bande HF, la verticale quasi invisibile di 4 metri è un'opzione convincente. Non è un'antenna miracolosa: non supererà su ogni banda un dipolo a grandezza piena installato alla perfezione o una grande beam a più elementi. Ma per i giardini piccoli, le installazioni temporanee o chiunque desideri una soluzione HF multibanda compatta, offre un ottimo rapporto qualità-prezzo.
È economica, discreta e sorprendentemente efficace sui 20, 17, 15, 12 e 10 metri.
«Se cerca un'antenna HF a un prezzo ragionevole, davvero molto economica, semplice, diretta, non servono tiranti né niente del genere, non servono molti elementi, è un elemento unico. La provi. Penso che ne resterà molto sorpreso e che le darà grandi soddisfazioni.»
Se ne costruisce una, sperimenti con il numero e la disposizione dei radiali; anche piccole regolazioni possono migliorare l'adattamento e le prestazioni. E soprattutto si goda il radiantismo. Questa antenna semplice e quasi invisibile apre le HF a molti radioamatori che altrimenti faticano per mancanza di spazio o a causa dei regolamenti, ed è per questo che vale la pena condividerla.
Pronto a costruire la Sua antenna?
Si unisca alle migliaia di radioamatori che hanno già scoperto questa soluzione semplice ed efficace per accedere alle bande HF nonostante i vincoli di spazio!
73 a tutti e buoni QSO!
